Koliko čestica iz svemira svakog trenutka prolazi kroz vaše tijelo

Zemlja je neprekidno izložena bombardovanju čestica iz svemira. Neke od njih zaustavi atmosfera, druge bez ikakve smetnje prođu kroz čitavu planetu — i kroz nas. Iako ih ne osjećamo, nauka je procijenila koliko tih nevidljivih putnika zapravo u svakom trenutku prolazi kroz naše tijelo.

Neutrini — "čestice duhovi"

Daleko najbrojnije među kosmičkim česticama koje nas prožimaju jesu neutrini. Prema riječima Michaela Pravice, profesora fizike na Univerzitetu Nevade u Las Vegasu, procjenjuje se da kroz svaku osobu svake sekunde prođe oko 100 biliona neutrina. Ove čestice gotovo da uopšte ne stupaju u interakciju s materijom — prolaze kroz naše tijelo i ostatak planete ne ostavljajući nikakav trag.

„Činjenica da većina ovih čestica nikada ne stupi u interakciju s nama pokazuje da postoji jedna pozadinska stvarnost našeg postojanja koje uglavnom nismo ni svjesni", rekao je Pravica.

Gotovo svi neutrini koji prolaze kroz nas potiču od reakcija nuklearne fuzije u Suncu, mada neki dolaze i iz mnogo daljih izvora, čak iz drugih galaksija, kako je objasnila Lu Lu, docentica fizike na Univerzitetu Viskonsina u Medisonu.

Kosmičke zrake i mioni

Pored neutrina, Zemlju neprestano pogađaju i kosmičke zrake — električno nabijene čestice visoke energije koje putuju gotovo brzinom svjetlosti iz svih pravaca. Većina kosmičkih zraka dolazi izvan Sunčevog sistema, a nastaju u raznim nasilnim kosmičkim procesima poput eksplozija supernova, padanja materije u supermasivne crne rupe ili sudara galaksija, navodi Univerzitet u Čikagu.

Kosmičke zrake uglavnom čine protoni, odnosno jezgra atoma vodika, te atomska jezgra težih elemenata poput helijuma ili željeza. Mali udio čine i elektroni te pozitroni.

Kada kosmičke zrake udare u Zemljinu atmosferu, molekule vazduha ih zaustave, ali pri tom nastaju pljuskovi sekundarnih čestica koje dospijevaju do površine. Među njima su mioni — negativno nabijene subatomske čestice slične elektronima, ali više od 200 puta masivnije.

Na nivou mora, kroz svaki kvadratni centimetar prođe otprilike jedan mion u minuti, kaže Lu Lu. Kroz čitavo ljudsko tijelo taj broj iznosi od nekoliko desetina do nekoliko stotina u sekundi, a kroz jednu šaku otprilike jedan do dva miona svake sekunde.

Kako se mjeri nevidljivo

Za razliku od miona, neutrini nemaju električni naboj i gotovo da nemaju masu, što ih čini izuzetno teškim za otkrivanje. Upravo zato nose nadimak „čestice duhovi". Mioni, s druge strane, ostavljaju vidljiv trag — njihove putanje mogu se vidjeti u takozvanoj magličnoj komori, napravi ispunjenoj parom u kojoj nabijene čestice za sobom ostavljaju trag magle.

Naučnici procjenjuju broj neutrina koji prolaze kroz nas tako što bilježe onaj mali broj koji se desi sudariti s materijom unutar ili blizu detektora, a zatim iz tih podataka rekonstruišu ukupan broj. Jedan od najpoznatijih instrumenata za to je Opservatorija neutrina IceCube na Antarktiku, koja okružuje kubni kilometar leda hiljadama svjetlosnih senzora.

Kada neutrino stupi u interakciju s atomskim jezgrom u ledu, nastaju brze nabijene čestice koje emituju slab bljesak plave Čerenkovljeve svjetlosti, a senzori to bilježe. Iz obrasca i intenziteta te svjetlosti naučnici mogu rekonstruisati energiju i pravac neutrina, objasnila je Lu Lu. Čitav postupak uporedila je s procjenom broja riba u rijeci na osnovu onih nekoliko uhvaćenih u vrlo rijetku mrežu — ako znate veličinu mreže, koliko dugo je bila u vodi i kolika je vjerovatnoća da riba zaglavi u njoj, možete procijeniti ukupan broj.